生产加工车间的布局及生产线平衡研究

• 作 者: 杨召凯
• 机 构: 北京工业大学
• 出 处: 北京工业大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 车间布局 人工平衡法 生产线平衡 生产加工 遗传算法

当前，生产车间在企业中的地位越来越重要，不仅是企业的物化中心，而且是企业生产系统的信息集散中心。因此，生产车间的优化问题是生产企业研究的重要内容。生产车间优化设计的目的是为了降低维护费用和运行成本、提高设备利用率、确保生产系统的长期高效运作。
首先，根据生产车间的种类不同，提出了车间优化的两个研究方向，离散加工车间的优化主要是车间设备布局问题，即如何排列车间内的加工设备，达到物流要求；流水加工车间的优化主要是生产线平衡问题，即如何安排各工序的工作时间，使得生产等待时间最短。
其次，对于车间布局问题，以物流费用最小化为目标，以实际生产情况为基础，建立多行设备、适应多种产品柔性生产的布局数学模型，这是生产中应用最多的布局形式。在分析传统遗传算法的基础上，提出了一种改进的混合编码遗传算法，对建立的数学模型进行求解。并使用该算法解决了一个设备布局的工程实例。
最后，对于生产线平衡问题，根据生产线平衡问题的研究现状，提出了生产线平衡的评价方法，给出了一系列的评价指标。将生产平衡问题分为两类，一个是已知工作站数，确定生产节拍；一个是己知生产节拍，确定工作站数。提出了一种新的解决平衡问题的方法——基于仿真辅助与分析的人工平衡法，详细介绍了该方法的工作原理、工作步骤、辅助工具。使用人工平衡法分别解决这两种平衡问题，实现了生产线优化设计，并与传统的规划方案相比较，证明使用该方法能取得很好的效果。